JP2016151496A - 位置検出装置およびそれを用いた電気機器と、位置検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】静止している人や熱源以外の物の位置を検出することが可能で低価格の位置検出装置と、それを用いた電気機器と、位置検出方法を提供する。
【解決手段】空調装置の装置本体１は、互いに異なる発光パターンを有する複数の赤外線信号α１〜αＮをそれぞれ室内の複数の場所Ｐ１〜ＰＮに送信する。リモコン７は、複数の場所Ｐ１〜ＰＮのうちの使用者によって選択された場所Ｐｎに配置され、装置本体１からその場所Ｐｎに送信された赤外線信号αｎを受信し、受信した赤外線信号αｎと同じ発光パターンの赤外線信号βを装置本体１に送信する。装置本体１は、赤外線信号βの発光パターンに基づいてリモコン７が配置された場所Ｐｎを検出し、その場所に送風する。
【選択図】図１

Description

この発明は位置検出装置およびそれを用いた電気機器と、位置検出方法に関し、特に、複数の場所のうちの選択された場所を検出する位置検出装置と、それを用いた電気機器と、位置検出方法とに関する。

特許文献１には、複数の焦電型赤外線センサを用いて人の存在を検出し、その検出結果に基づいて人の居る位置を判断し、その判断結果に基づいて、人の居る位置に風が届くようにフラップの角度などを制御する空調装置が開示されている。

特許文献２には、一対の受光レンズと、各受光レンズ内に設けられた赤外線センサモジュールとを備え、人の居る位置を検出する赤外線物体検出器が開示されている。

特開平５−３２２２７１号公報 特開平１０−１４８５６９号公報

しかし、特許文献１では、焦電型赤外線センサを用いるので、人の動きを検出できても、静止している人（たとえば、眠っている人）や熱源以外の物（たとえば、観葉植物、洗濯物など）の位置を検出することができなかった。また、特許文献２の赤外線物体検出器はコスト高になるという問題があった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、静止している人や熱源以外の物の位置を検出することが可能で低価格の位置検出装置と、それを用いた電気機器と、位置検出方法を提供することである。

この発明に係る位置検出器は、互いに異なる発光パターンを有する複数の第１の光信号をそれぞれ複数の場所に送信する親機と、複数の場所のうちのいずれかの選択場所に配置され、親機から選択場所に送信された第１の光信号を受信し、受信した第１の光信号と同じ発光パターンの第２の光信号を親機に送信する子機とを備えたものである。親機は、子機から送信された第２の光信号を受信し、受信した第２の光信号の発光パターンに基づいて選択場所を検出する。

また、この発明に係る電気機器は、上記位置検出装置を備える。
また、この発明に係る位置検出方法は、親機によって、互いに異なる発光パターンを有する複数の第１の光信号をそれぞれ複数の場所に送信するステップと、複数の場所のうちのいずれかの選択場所に配置された子機によって、親機から選択場所に送信された第１の光信号を受信するステップと、子機によって、受信した第１の光信号と同じ発光パターンの第２の光信号を親機に送信するステップと、親機によって、子機から送信された第２の光信号を受信し、受信した第２の光信号の発光パターンに基づいて選択場所を検出するステップとを含む。

この発明に係る位置検出装置および位置検出方法では、親機が複数の場所にそれぞれ複数の第１の光信号を送信し、子機は複数の場所のうちのいずれかの選択場所に配置され、受信した第１の光信号と同じ発光パターンの第２の光信号を親機に送信し、親機は受信した第２の光信号の発光パターンに基づいて選択場所を検出する。したがって、静止している人や熱源以外の物の位置に子機を配置することにより、それらの位置を検出することができる。また、サーモセンサを使用しないので、装置の低価格化を図ることができる。

この発明の実施の形態１による空調装置の構成を示すブロック図である。 図１に示した赤外線信号の発光パターンを示すタイムチャートである。 図１に示した通信装置の構成を示す回路ブロック図である。 図１に示したリモコンの構成を示す回路ブロック図である。 図１に示した空調装置の動作を説明するための図である。 この発明の実施の形態２による空調装置の構成を示すブロック図である。

[実施の形態１]
図１は、この発明の実施の形態１による空調装置の構成を示すブロック図である。図１において、この空調装置は、装置本体１と、リモートコントローラ（以下、リモコンと称する）７とを備える。装置本体１は、送風装置２、温調装置３、送風方向制御部４、制御装置５、および通信装置６を含む。

送風装置２は、回転速度の調整が可能なモータ、モータによって回転駆動されるファンなどを含み、所望の強さの風を発生する。温調装置３は、冷媒と空気の間で熱交換を行なう熱交換器を含み、送風装置２で生成された風を冷却または加熱する。送風方向制御部４は、角度の調整が可能なフラップ、フラップを駆動させる駆動装置などを含み、送風装置２および温調装置３で生成された冷風または温風を所望の方向に送る。

制御装置５は、通信装置６からの電気信号などに基づいて空調装置全体を制御する。通信装置６は、リモコン７からの赤外線信号βを受信し、受信した赤外線信号βを電気信号に変換して制御装置５に与える。リモコン７は、空調装置の使用者によって操作され、赤外線信号βを通信装置６に送信することにより、装置本体１の電源のオン／オフ、冷房と暖房の切り替え、温度の設定、送風の強さの設定、送風方向の設定、タイマーの設定などを行なう。

また、この空調装置には、リモコン７が配置された場所を検出する位置検出装置が搭載されている。以下、この位置検出装置について説明する。装置本体１は位置検出装置の親機を構成し、リモコン７は子機を構成する。装置本体１の通信装置６は、制御装置５によって制御され、リモコン７の位置を検出するためのＮ個（ただし、Ｎは２以上の整数である）の赤外線信号α１〜αＮをそれぞれ室内のＮ個の場所Ｐ１〜ＰＮに送信する。Ｎ個の赤外線信号α１〜αＮは、互いに異なる発光パターンを有する。

図２は、赤外線信号α１〜αＮの発光パターンを例示するタイムチャートである。図２において、赤外線信号α１〜αＮの各々は、１回送信される毎に、所定の周期で所定の回数（Ｍ回とする）だけ発光状態または非発光状態にされる。たとえば、発光状態および非発光状態はそれぞれデータ信号「１」およびデータ信号「０」に対応付けられる。赤外線信号α１〜αＮは、それぞれ第1〜第Ｎのデータコードに対応付けられる。各データコードは、Ｍ個のデータ信号を含む。第１〜第Ｎのデータコードは、互いに異なるデジタル値を有する。

リモコン７は、Ｎ個の場所Ｐ１〜ＰＮのうちの使用者によって選択された場所Ｐｎ（ただし、ｎは１からＮまでの整数のうちのいずれかの整数である）に配置され、通信装置６からその場所Ｐｎに送信された赤外線信号αｎを受信する。そしてリモコン７は、受信した赤外線信号αｎの発光パターンを読み取り、読み取った発光パターンと同じ発光パターンの赤外線信号βを通信装置６に送信する。制御装置５は、通信装置６からの電気信号（第ｎのデジタルコード）に基づいてリモコン７が配置された場所Ｐｎを検出し、その場所に風が届くように送風方向制御部４を制御する。

図３は、通信装置６の構成を示す回路ブロック図である。図３において、通信装置６は、パターン生成回路１１、ドライバＤ１〜ＤＮ、発光装置Ｌ１〜ＬＮ、指向性制御部１２、光ダイオード１３、および受信回路１４を含む。パターン生成回路１１、ドライバＤ１〜ＤＮ、発光装置Ｌ１〜ＬＮ、および指向性制御部１２は位置検出装置の親機のうちの第１の送信部を構成し、光ダイオード１３、受信回路１４、および制御装置５は親機のうちの第１の受信部を構成する。

パターン生成回路１１は、制御装置５によって制御され、それぞれ赤外線信号α１〜αＮを生成するための制御信号Ｃ１〜ＣＮを出力する。ドライバＤ１〜ＤＮは、それぞれ制御信号Ｃ１〜ＣＮに基づいて発光装置Ｌ１〜ＬＮを駆動する。発光装置Ｌ１〜ＬＮの各々は、たとえばＬＥＤ（light emitting diode：発光ダイオード）を含み、たとえば、対応する制御信号Ｃが活性化レベルの「Ｈ」レベルである場合に発光状態になり、対応する制御信号Ｃが非活性化レベルの「Ｌ」レベルである場合に非発光状態になり、赤外線信号αを出力する。

指向性制御部１２は、複数のレンズ、複数の反射鏡、駆動装置などを含み、制御装置５によって制御され、発光装置Ｌ１〜ＬＮから出力された赤外線信号α１〜αＮがそれぞれ対応する場所Ｐ１〜ＰＮのみに出射されるように、赤外線信号α１〜αＮの各々の指向性、出射角度などを制御する。

光ダイオード１３は、リモコン７からの赤外線信号βの光強度に応じたレベルの電流を受信回路１４に出力する。受信回路１４は、光ダイオード１３の出力電流を電気信号（第ｎのデジタルコード）に変換して制御装置５に与える。制御装置５は、受信回路１４からの電気信号に基づいてリモコン７が配置された場所Ｐｎを判別し、その場所Ｐｎに風が届くように送風方向制御部４を制御する。

図４は、リモコン７の構成を示す回路ブロック図である。図４において、リモコン７は、操作部２１、画像表示部２２、制御部２３、ドライバ２４、発光装置２５、光ダイオード２６、受信回路２７、および電池２８を含む。光ダイオード２６および受信回路２７は位置検出装置の子機のうちの第２の受信部を構成し、制御部２３、ドライバ２４、および発光装置２５は子機のうちの第２の送信部を構成する。

操作部２１は、複数のボタンなどを含み、空調装置の使用者によって操作され、装置本体１の電源のオン／オフ、冷房と暖房の切り替え、室内温度の設定、送風の強さの設定、送風方向の設定、タイマーの設定などを行なうために使用される。また操作部２１は、位置検出を行なうために必要な情報、たとえば装置本体１が設置される部屋の床の大きさ・形、装置本体１が設置される場所・高さなどを入力するために使用される。操作部２１は、複数のボタンのうちの操作されたボタンを示す信号を制御部２３に出力する。

画像表示部２２は、たとえば液晶表示装置であり、操作部２１を用いて設定された温度、送風の強さ、送風方向、タイマーの時間などを表示する。また、画像表示部２２は、操作部２１を用いて入力された位置を検出するために必要な情報を表示する。

制御部２３は、操作部２１からの信号などに基づいてリモコン７全体を制御する。また、制御部２３は、操作部２１からの信号に応答して、赤外線信号βを生成するための制御信号をドライバ２４に与える。さらに、制御部２３は、位置検出動作時には、受信回路２７からの信号に基づいて、装置本体１からの赤外線信号αｎと同じ発光パターンの赤外線信号βを出力するための制御信号をドライバ２４に与える。

ドライバ２４は、制御部２３からの制御信号に基づいて発光装置２５を駆動する。発光装置２５は、たとえばＬＥＤを含み、たとえば、対応する制御信号が活性化レベルの「Ｈ」レベルである場合に発光状態になり、対応する制御信号が非活性化レベルの「Ｌ」レベルである場合に非発光状態になり、赤外線信号βを出力する。

光ダイオード２６は、装置本体１の通信装置６からの赤外線信号αｎの光強度に応じたレベルの電流を受信回路２７に出力する。受信回路２７は、光ダイオード１３の出力電流を電気信号（第ｎのデジタルコード）に変換して制御部２３に与える。電池２８は、リモコン７の筐体内に設けられ、リモコン７全体に電源電圧ＶＣＣを供給する。

次に、この空調装置の使用方法について説明する。図５は、空調装置が設けられた部屋３０を例示する図である。図５では、Ｎ＝９の場合が示されている。図５において、部屋３０の床は３行３列の９個の場所Ｐ１〜Ｐ９に分割され、装置本体１は場所Ｐ１〜Ｐ９のうちの選択された場所（Ｐ２とする）の壁の所定の高さの位置に設けられているものとする。

たとえば装置本体１を部屋３０に新たに設置したとき、部屋８の床の大きさ・形、装置本体１の位置・高さなどを示す情報をリモコン７を用いて装置本体１の通信装置６に送信する。その情報は、制御装置５内のメモリ(図示せず)に記憶される。その情報は、書き換え可能になっている。制御装置５は、メモリに記憶した情報に基づいて指向性制御部１２を制御し、赤外線信号α１〜α９をそれぞれ場所Ｐ１〜Ｐ９のみに送信させる。

空調装置を使用する場合、使用者はリモコン７を用いて電源のオン／オフ、冷房と暖房の切り替え、温度の設定、送風の強さの設定などを行なう。次に使用者は、装置本体１から風を送って欲しい場所（たとえばＰ６）にリモコン７を配置する。風を送って欲しい場所は、たとえば、使用者自身が居る場所、使用者などが寝るベッドが設置された場所、洗濯物を干した場所、観葉植物の鉢を設置した場所などである。

リモコン７は、自身が置かれた場所Ｐ６に装置本体１の通信装置６から送信された赤外線信号α６を受信し、その赤外線信号α６と同じ発光パターンの赤外線信号βを装置本体１の通信装置６に送信する。リモコン７からの赤外線信号βに基づいて送風方向制御部４が制御され、装置本体１からリモコン７が置かれた場所Ｐ６に風が送られる。使用者がリモコン７を他の場所（たとえばＰ８）に置き換えると、装置本体１からその場所Ｐ８に風が送られる。

以上のように、この実施の形態１では、装置本体１から複数の場所Ｐ１〜ＰＮに赤外線信号α１〜αＮが送信され、リモコン７が置かれた場所Ｐｎに送信された赤外線信号αｎと同じ発光パターンの赤外線信号βがリモコン７から装置本体１に送信され、その赤外線信号βに対応する場所Ｐｎに風が送られる。したがって、静止している人（たとえば、眠っている人）や熱源以外の物（たとえば、観葉植物、洗濯物など）の位置を検出して、その位置に風を送ることができる。また、サーモセンサを使用しないので、装置の低価格化を図ることができる。

なお、この実施の形態１では、本願発明の位置検出装置が空調装置に適用された場合について説明したが、これに限るものではなく、本願発明の位置検出装置は他の電気機器にも適用可能である。本願発明が適用される電気機器としては、たとえば、複数の場所のうちのリモコンが配置された場所に画面を向けるテレビのような画像表示装置、リモコンが配置された場所に光を照射する照明装置、リモコンが配置された場所に風を送る扇風機、リモコンが配置された場所に向けて音を発するラジオ、ステレオなどの音響機器などがある。

[実施の形態２]
実施の形態１のリモコン７は常時、装置本体１から送信された赤外線信号αｎを受信し、受信した赤外線信号αｎの発光パターンを読み取り、読み取った発光パターンと同じ発光パターンの赤外線信号βを装置本体１に送信する。しかし、赤外線信号αｎの受信と赤外線信号βの送信を常時行なうと、消費電力が大きくなり、リモコン７の電池２８の寿命が短くなる。本実施の形態２では、この問題の解決が図られる。

図６は、この発明の実施の形態２による空調装置のリモコン３１の構成を示す回路ブロック図であって、図４と対比される図である。図６を参照して、このリモコン３１が図４のリモコン７と異なる点は、制御部２３が制御部３２で置換されている点である。

制御部３２は、操作部２１に含まれる複数のボタンのうちの任意のボタン（たとえば、装置本体１の電源をオンするボタン、室内温度を調節するボタンなど）が押されたことに応じて、信号φＡを活性化レベルの「Ｈ」レベルにする。複数のボタンの各々は、位置検出装置の子機の始動ボタンを構成する。

受信回路２７は、信号φＡが非活性化レベルの「Ｌ」レベルにされている場合は非活性化され、動作しない。受信回路２７は、信号φＡが活性化レベルの「Ｈ」レベルにされている場合は活性化され、光ダイオード２６に電源電圧を供給するとともに、光ダイオード２６に流れる電流を電気信号（第ｎのデジタルコード）に変換して制御部３２に与える。

制御部３２は、受信回路２７からの電気信号に基づいて、装置本体１からの赤外線信号αｎと同じ発光パターンの赤外線信号βを出力するための制御信号をドライバ２４に与える。ドライバ２４は、制御部２３からの制御信号に基づいて発光装置２５を駆動する。発光装置２５は赤外線信号βを出力する。発光装置２５から赤外線信号βが出力されると、制御部３２は、信号φＡを非活性化レベルの「Ｌ」レベルにして受信回路２７を非活性化させる。他の構成および動作は、実施の形態１と同じであるので、その説明は繰り返さない。

この実施の形態２では、実施の形態１と同じ効果が得られる他、操作部２１の任意のボタンが押された場合だけ赤外線信号αｎの受信と赤外線信号βの送信を行なうので、リモコン３１の消費電力を小さくし、電池２８の寿命を長くすることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 装置本体、２ 送風装置、３ 温調装置、４ 送風方向制御部、５ 制御装置、６ 通信装置、７，３１ リモコン、１１ パターン生成回路、Ｄ１〜ＤＮ，２４ ドライバ、Ｌ１〜ＬＮ，２５ 発光装置、１２ 指向性制御部、１３，２６ 光ダイオード、１４，２７ 受信回路、２１ 操作部、２２ 画像表示部、２３，３２ 制御部、２８ 電池、３０ 部屋、Ｐ１〜Ｐ９ 場所。

Claims (9)

1. 互いに異なる発光パターンを有する複数の第１の光信号をそれぞれ複数の場所に送信する親機と、
   前記複数の場所のうちのいずれかの選択場所に配置され、前記親機から前記選択場所に送信された第１の光信号を受信し、受信した第１の光信号と同じ発光パターンの第２の光信号を前記親機に送信する子機とを備え、
   前記親機は、前記子機から送信された第２の光信号を受信し、受信した第２の光信号の発光パターンに基づいて前記選択場所を検出する、位置検出装置。
2. 前記親機は、
   前記複数の第１の光信号をそれぞれ前記複数の場所に送信する第１の送信部と、
   前記子機から送信された第２の光信号を受信し、受信した第２の光信号の発光パターンに基づいて前記選択場所を検出する第１の受信部とを含み、
   前記子機は、
   前記親機から前記選択場所に送信された第１の光信号を受信し、受信した第１の光信号の発光パターンを読み取る第２の受信部と、
   前記第２の受信部によって読み取られた発光パターンを有する第２の光信号を前記親機に送信する第２の送信部とを含む、請求項１に記載の位置検出装置。
3. 前記子機は始動ボタンを含み、
   前記第２の受信部は、前記始動ボタンが押されたことに応じて、前記親機から送信された第１の光信号を受信し、受信した第１の光信号の発光パターンを読み取り、
   前記第２の送信部は、前記始動ボタンが押されたことに応じて、前記第２の受信部によって読み取られた発光パターンを有する第２の光信号を前記親機に送信する、請求項１または請求項２に記載の位置検出装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の位置検出装置を備える、電気機器。
5. 前記親機を含む装置本体と、
   前記子機を含み、前記装置本体を制御するリモートコントローラとを備える、請求項４に記載の電気機器。
6. 前記電気機器は、前記親機によって検出された前記選択場所の方向に風を送る空調装置を含む、請求項４または請求項５に記載の電気機器。
7. 前記電気機器は、前記親機によって検出された前記選択場所の方向に画面を向ける画像表示装置を含む、請求項４または請求項５に記載の電気機器。
8. 前記電気機器は、前記親機によって検出された前記選択場所の方向に光を照射する照明装置を含む、請求項４または請求項５に記載の電気機器。
9. 親機によって、互いに異なる発光パターンを有する複数の第１の光信号をそれぞれ複数の場所に送信するステップと、
   前記複数の場所のうちのいずれかの選択場所に配置された子機によって、前記親機から前記選択場所に送信された第１の光信号を受信するステップと、
   前記子機によって、受信した第１の光信号と同じ発光パターンの第２の光信号を前記親機に送信するステップと、
   前記親機によって、前記子機から送信された第２の光信号を受信し、受信した第２の光信号の発光パターンに基づいて前記選択場所を検出するステップとを含む、位置検出方法。

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